一、实验原理

1．主要性质和用途

低水硼酸锌（low hydrate zinc borate）的商品名称为Firebrake ZB。本品系白色细微粉末，分子式2Zn0·3B₂O₃·3.5H₂0，相对分子质量436.64，平均粒径2一10 un，相对密度2.8。它是一种无机添加型阻燃剂，具有热稳定性好，既能阻燃、又能消烟并能灭电弧等特点。其中最突出的特点是在350℃高温下，仍保持其结晶水，这一温度高于多数聚合物的加工温度，这样拓宽了ZB使用范围。ZB的折射率为1.58，此值与多数聚合物折射率相近，因此树脂经阻燃处理后仍然保持其透明度。在许多情况下，ZB可有效的单独作阻燃剂使用，但由于它与氯、溴、氧化锑及氢氧化铝等都有协同效应，因此复合使用效果更好。它与国内常用的阻燃剂氧化锑相比，具有价廉、毒性低、发烟少、着色度低等许多优点。

ZB已被广泛用于许多聚合物，如PVC薄膜、墙壁涂料、电线电缆、输送皮带、地毯、汽车装满、帐篷材料、纤维制品等的阻燃。

2．制备原理和方法

低水合硼酸锌工业生产方法主要有：硼砂一锌盐合成法；氢氧化锌-硼酸合成法；氧化锌-硼酸合成法。氧化锌-硼酸合成法和另两种方法相比，具有工艺简单、易操作、产品纯度高等优点，母液可循环使用，无三废污染等。

实验室制备低水合硼酸锌一般都采用这种方法，其化学反应式为

Zn0＋H₃B0₃→Zn3B₂O₃·3.5H₂0＋H₂0

二、主要仪器和药品

四口烧瓶（250 ml)、烧杯（250 m1,500 ml),温度计（0一100℃)、抽滤瓶（500 ml)、布氏漏斗、真空泵、电动搅拌机、电热鼓风干燥箱等。

氧化锌（工业品，质量分数99%，或化学纯试剂）、硼酸（工业品，质量分数99%，或化学纯试剂）、蒸馏水。

三、实验内容

量取80 ml水加入四口瓶中，搅拌下加入55 g硼酸，待溶解后再加入25 g氧化锌，并不断搅拌，加热升温至80一90℃，反应3一4 h。

冷却至室温后减压过滤，滤饼用100 ml水分两次洗涤。

滤饼取出后放入烧杯中，置于110℃电热鼓风干燥箱中，烘干1h，得白色细微粉末状晶体，低水合硼酸锌。